Verstrooiing van Rutherford

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken

De verstrooiing van Rutherford beschrijft de verstrooiing van geladen deeltjes en is vernoemd naar Ernest Rutherford. In 1911 beschreef hij dit effect hetgeen leidde tot het opstellen van het atoommodel van Bohr in 1913. De hypothese werd met experimenten gedaan door Hans Geiger en Ernest Marsden in 1909 bevestigd.

In het originele experiment werden gouddeeltjes (een folie) bestraald met alfastraling, die met een fotografische film zichtbaar werd gemaakt. Hieruit kon bepaald worden dat het positieve centrum van de atoomkern zich zeer geconcentreerd binnen het atoom bevindt en niet als een positieve wolk verdeeld over de gehele diameter van het atoom (zoals tot die tijd voor waar werd aangenomen). Indien de positieve lading als wolk verdeeld zou zijn, zouden de alfadeeltjes niet zo sterk worden beïnvloed door de coulombkrachten. Bij een geconcentreerde lading worden enige deeltjes door de sterke coulombkrachten sterk beïnvloed, en andere deeltjes, doordat ze door lege ruimte bewegen, in het geheel niet. Dit fenomeen werd in het experiment aangetroffen.

Niels Bohr zegt hierover:[1]

Om de resultaten van experimenten betreffende de verstrooiing van alfastraling door materie te verklaren, heeft prof. Rutherford een theorie opgesteld over de structuur van atomen. Volgens deze theorie bestaan atomen uit een positief geladen kern die omringd is door een systeem van elektronen, bijeengehouden door aantrekkingskrachten van de kern; de totale negatieve lading van de elektronen is gelijk aan de positieve lading van de kern. Verder wordt aangenomen dat de kern het leeuwendeel van de massa van het atoom vertegenwoordigt, en dat de afmetingen van de kern buitengewoon klein zijn in vergelijking met die van het hele atoom. Het aantal elektronen in een atoom is bij benadering gelijk aan de helft van de atoommassa. Aan dit atoommodel moet groot belang worden gehecht; want, zoals Rutherford heeft aangetoond, lijkt het bestaan van kernen, zoals die in dit geval, noodzakelijk te zijn om de resultaten te verklaren van de experimenten betreffende de verstrooiing van de alfastraling onder grote hoeken.

Gevolg van het experiment was dat het tot dan toe algeheel geaccepteerde atoommodel van Thomson werd verworpen.

De verstrooiing van Rutherford is een voorbeeld van "elastische verstrooiing". Hij onderzocht ook het verschijnsel van inelastische verstrooiing (waterstofatoomkernen, dus protonen, bestraald met alfadeeltjes), maar dit duidt men niet met "de verstrooiing van Rutherford" aan.

Externe links[bewerken]